隨著信息技術(shù)的發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)持續(xù)增長(zhǎng)，寬帶中國(guó)、云計(jì)算、OTT視頻業(yè)務(wù)、IDC業(yè)務(wù)的不斷興起，核心骨干網(wǎng)絡(luò)設(shè)備對(duì)計(jì)算能力、轉(zhuǎn)發(fā)能力和端口密度都提出了更高的要求。

傳統(tǒng)路由器在可靠性、性能可擴(kuò)展性、規(guī)模可擴(kuò)展性和服務(wù)可擴(kuò)展性等方面有其難以逾越的障礙，已經(jīng)不能滿(mǎn)足下一代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需求，超級(jí)核心節(jié)點(diǎn)已成為電信運(yùn)營(yíng)商們進(jìn)一步發(fā)展業(yè)務(wù)的瓶頸。這種情況在中國(guó)市場(chǎng)尤為明顯，以中國(guó)電信163骨干網(wǎng)為例，作為全球***的骨干網(wǎng)絡(luò)，ChinaNet近幾年的網(wǎng)絡(luò)流量增長(zhǎng)速度接近50%，各節(jié)點(diǎn)每年都會(huì)進(jìn)行板卡和端口擴(kuò)容。

因此，怎樣實(shí)現(xiàn)核心層設(shè)備“大容量、可擴(kuò)展”的特性，用更加簡(jiǎn)單且方便維護(hù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)來(lái)滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)核心交換和互聯(lián)的需求，正是運(yùn)營(yíng)商目前最關(guān)心的問(wèn)題。

集群技術(shù)已成為路由器核心最重要的競(jìng)爭(zhēng)力體現(xiàn)

單機(jī)框設(shè)備的容量、槽位數(shù)、擴(kuò)展能力終究有限，在流量已經(jīng)超摩爾定律增長(zhǎng)的今天，不改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量的不斷增大、充分保護(hù)既有投資，多機(jī)框集群技術(shù)成為必然選擇。

路由器集群技術(shù)是將兩臺(tái)或兩臺(tái)以上普通核心路由器(線卡框)通過(guò)中央交換網(wǎng)絡(luò)(中央框)連接起來(lái)組成一個(gè)統(tǒng)一的路由系統(tǒng)，而對(duì)外只表現(xiàn)為一個(gè)邏輯管理網(wǎng)元。這項(xiàng)技術(shù)使得多臺(tái)核心路由器之間協(xié)同工作和并行處理，***程度實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)容量的平滑擴(kuò)展。

集群技術(shù)可以稱(chēng)之為IP領(lǐng)域的“核武器”，匯聚了路由器領(lǐng)域的***技術(shù)，是路由器廠商真實(shí)實(shí)力的集中體現(xiàn)。工信部電信研究院通信標(biāo)準(zhǔn)研究所副所長(zhǎng)石友康告訴記者：“可商用的集群系統(tǒng)需要攻克的的核心技術(shù)主要包括多級(jí)交換網(wǎng)技術(shù)、包處理芯片、高密接口、高速背板連接、短距光互連技術(shù)、整機(jī)系統(tǒng)散熱、虛擬化技術(shù)、安全技術(shù)等，這些高精尖的技術(shù)需要在軟件和硬件上有多年持續(xù)的技術(shù)積累。

此外，還要保證系統(tǒng)超強(qiáng)的前向兼容能力，無(wú)中斷在線升級(jí)等。”而這些技術(shù)均需要相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間的積累，并非所有路由器廠商均能掌握。

目前業(yè)界主流的核心集群路由器廠家主要有思科、Juniper和華為三家，均已在現(xiàn)網(wǎng)部署超過(guò)4框以上的集群設(shè)備。但縱觀這些年來(lái)各自核心路由器的發(fā)展，我們不難看出，核心路由器的研發(fā)需要長(zhǎng)期的技術(shù)積累：思科從CRS-1到CRS-3經(jīng)歷了6年的發(fā)展歷程，這還不包括CRS-1的研發(fā)時(shí)間;

Juniper從T640路由器發(fā)展到100G平臺(tái)的T1600也用了5年時(shí)間;而業(yè)界大腕們從單一設(shè)備到集群的演進(jìn)也都經(jīng)歷了2-4年不等的時(shí)間。

中國(guó)運(yùn)營(yíng)商IP網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)集群已成常態(tài)，集群框數(shù)增長(zhǎng)迅速

2006年以前，中國(guó)運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)上所有節(jié)點(diǎn)還都是單框設(shè)備，2007年集群路由器開(kāi)始上線;2009年開(kāi)始，運(yùn)營(yíng)商對(duì)于骨干網(wǎng)路由器和大部分城域網(wǎng)出口路由器均要求支持集群特性，使得集群路由器的商用得以加速;2012年，三大運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)集群數(shù)量已近4百臺(tái)，其中中國(guó)電信部署數(shù)量最多。

“與沃達(dá)豐、法電等國(guó)外運(yùn)營(yíng)商擁有各個(gè)地區(qū)的眾多子網(wǎng)不同，中國(guó)三大運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)相對(duì)集中，單張網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和用戶(hù)數(shù)量都屬于世界前列，這樣的網(wǎng)絡(luò)規(guī)模也決定了中國(guó)運(yùn)營(yíng)商對(duì)于集群路由器的需求更加強(qiáng)烈。”石友康指出。

據(jù)了解，目前三大運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)網(wǎng)已部署3框以上的集群系統(tǒng)已近80套，***的節(jié)點(diǎn)已達(dá)7框集群，流量較大的骨干節(jié)點(diǎn)從2框集群擴(kuò)容到6框以上集群僅僅用了不到4年的時(shí)間。不難看出，集群已成為運(yùn)營(yíng)商IP網(wǎng)絡(luò)核心節(jié)點(diǎn)的常態(tài)，而隨著流量的迅速增長(zhǎng)，集群框數(shù)也在迅速增加，石友康預(yù)測(cè)，到2013 年，2+4以上的超大集群系統(tǒng)需求將大規(guī)模涌現(xiàn)。

我們知道，線卡框的數(shù)量決定了集群系統(tǒng)的容量，也決定了設(shè)備廠家集群技術(shù)的成熟度。在集群系統(tǒng)中，2個(gè)線卡框和2個(gè)中央框組成的2+2系統(tǒng)是集群中最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，而業(yè)界俗稱(chēng)“集群俱樂(lè)部”的思科、華為、Juniper三大巨頭則均已發(fā)布了可商用的2+8集群系統(tǒng)，成為路由器集群領(lǐng)域的新標(biāo)桿。

集群技術(shù)以及集群系統(tǒng)的容量是核心路由器領(lǐng)域最重要的考量指標(biāo)，容量越大對(duì)穩(wěn)定性、成熟度、安全性的要求越嚴(yán)格。這也是為何如今并非所有的廠商都支持2+8集群的主要原因。

石友康表示：“2+8集群技術(shù)已成為路由器技術(shù)發(fā)展的一個(gè)新的階段，掌握2+8集群技術(shù)，在internet骨干網(wǎng)絡(luò)的安全性上就可以不再受制于人，我們希望看到更多像華為這樣的國(guó)內(nèi)廠家出現(xiàn)，形成我國(guó)在該技術(shù)領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力。。”

運(yùn)營(yíng)商逐步提高集群路由器的測(cè)試門(mén)檻

眾所周知，核心路由器處于網(wǎng)絡(luò)的心臟地帶，一旦設(shè)備出現(xiàn)故障，將會(huì)影響幾十上百萬(wàn)用戶(hù)的業(yè)務(wù)體驗(yàn)。對(duì)于運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，為保證用戶(hù)業(yè)務(wù)***在線，核心路由器的穩(wěn)定運(yùn)行是至關(guān)重要的。

為保證設(shè)備穩(wěn)定性，運(yùn)營(yíng)商需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行最嚴(yán)格的測(cè)試，確定設(shè)備的可商用性。此外，目前全球主流運(yùn)營(yíng)商在引入新設(shè)備或新技術(shù)時(shí)都采用了循序漸進(jìn)的方式，進(jìn)行充分的現(xiàn)網(wǎng)驗(yàn)證和試商用，根據(jù)設(shè)備的表現(xiàn)再逐漸擴(kuò)大應(yīng)用規(guī)模。***，對(duì)于骨干網(wǎng)這樣的核心網(wǎng)絡(luò)，新設(shè)備或新技術(shù)引入前必須要具備在城域網(wǎng)多年承載大流量的經(jīng)驗(yàn)和成熟的應(yīng)用案例。

由于未來(lái)幾年的集群規(guī)模將越來(lái)越大，應(yīng)用越來(lái)越廣泛，運(yùn)營(yíng)商需要考慮逐步提高新設(shè)備入網(wǎng)測(cè)試的門(mén)檻，確保入網(wǎng)的核心路由器都能支持8框的能力，具備足夠的擴(kuò)展性。

在測(cè)試用例的選擇上可以考慮采用4框或4框以上的集群作為基本要求，進(jìn)行嚴(yán)格的業(yè)務(wù)疊加測(cè)試，并確保設(shè)備入網(wǎng)后能夠擴(kuò)展至2+8的能力，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)大部分節(jié)點(diǎn)未來(lái)兩到三年的發(fā)展要求。